본 연구는 시판 건강보조식품 중 효소식품의 성분을 분석하고 그 제조공정을 조사하여 HACCP system에 근거한 품질관리 개선 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다. 실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다. 효소식품의 가장 큰 유효성으로 알려진 효소활성의 측정결과에서도 ${\alpha}-amylase$의 경우, 최고 $1793\;{\mu}g/min$ g에서 최저 $159\;{\mu}g/min$ g으로 커다란 편차를 보였으며, ${\beta}-amylase$의 경우, 최고 $171\;{\mu}g/min$ g와 최저 $11\;{\mu}g/min$ g, 그리고 protease이 경우 최고 $27.57\;{\mu}g/min$ g와 최저 $0.18\;{\mu}g/min$ g으로 나타나 단지 ${\alpha}-amylase$와 protease의 활성이 양성일 경우 적합판정을 내리는 현 공전상의 규정에 문제가 있음을 알 수 있었다. 또한 규정상 대장균 군에 대하여 음성이여야 함에도 불구하고 효소식품의 반수가 대장균 군에 양성으로 나타났으며 일반세균수에 있어서도 $1.3{\times}10^5-1.2{\times}10^9$로 큰 차이를 보이고 있어 효소활성을 위해 저온살균공정을 거치는 이들 제품의 위생적 관리가 시급함을 알 수 있었다. 이에따라 위해요소 중점 관리기준(HACCP)을 작성하여 효소식품의 품질향상을 위한 관리지침을 수립하였다.
본 연구는 시판 건강보조식품 중 효소식품의 성분을 분석하고 그 제조공정을 조사하여 HACCP system에 근거한 품질관리 개선 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다. 실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다. 효소식품의 가장 큰 유효성으로 알려진 효소활성의 측정결과에서도 ${\alpha}-amylase$의 경우, 최고 $1793\;{\mu}g/min$ g에서 최저 $159\;{\mu}g/min$ g으로 커다란 편차를 보였으며, ${\beta}-amylase$의 경우, 최고 $171\;{\mu}g/min$ g와 최저 $11\;{\mu}g/min$ g, 그리고 protease이 경우 최고 $27.57\;{\mu}g/min$ g와 최저 $0.18\;{\mu}g/min$ g으로 나타나 단지 ${\alpha}-amylase$와 protease의 활성이 양성일 경우 적합판정을 내리는 현 공전상의 규정에 문제가 있음을 알 수 있었다. 또한 규정상 대장균 군에 대하여 음성이여야 함에도 불구하고 효소식품의 반수가 대장균 군에 양성으로 나타났으며 일반세균수에 있어서도 $1.3{\times}10^5-1.2{\times}10^9$로 큰 차이를 보이고 있어 효소활성을 위해 저온살균공정을 거치는 이들 제품의 위생적 관리가 시급함을 알 수 있었다. 이에따라 위해요소 중점 관리기준(HACCP)을 작성하여 효소식품의 품질향상을 위한 관리지침을 수립하였다.
The effectiveness and safety of Enzyme Food, a group of dietary supplements designated by Korean Food Law, were evaluated and the possibility of HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) application was investigated. Chemical composition, enzyme activities and the degree of bacterial contaminat...
The effectiveness and safety of Enzyme Food, a group of dietary supplements designated by Korean Food Law, were evaluated and the possibility of HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) application was investigated. Chemical composition, enzyme activities and the degree of bacterial contamination in 12 samples of different brands sold in Korean market were measured. The chemical composition of the selected products varied and inconsistent to those claimed in the label description. It is known that effectiveness of Enzyme Food depends on enzyme activity, but enzyme activities of ${\alpha}-amylase$ varied from $1,793\;{\mu}g/min$ g to $159\;{\mu}g/min$ g and those of ${\beta}-amylase$ ranged from $171\;{\mu}g/min$ g to $11\;{\mu}g/min$ g. The protease activities varied from $27.57\;{\mu}g/min$ g to $0.18\;{\mu}g/min$ g. In coli-form bacterial test, positive reactions were appeared in the 50 % of the samples. Numbers of bacteria ranged from $1.3\;{\times}\;10^5\;to\;1.2\;{\times}\;10^9$. Five CCPs were identified; heating, inoculation, cultivation, drying and granulation. Consideration of HACCP system indicated that the pretreatment of raw material, checking of bacterial contamination and stability of enzyme activity during fermentation process were important factors for the quality of Enzyme Foods.
The effectiveness and safety of Enzyme Food, a group of dietary supplements designated by Korean Food Law, were evaluated and the possibility of HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) application was investigated. Chemical composition, enzyme activities and the degree of bacterial contamination in 12 samples of different brands sold in Korean market were measured. The chemical composition of the selected products varied and inconsistent to those claimed in the label description. It is known that effectiveness of Enzyme Food depends on enzyme activity, but enzyme activities of ${\alpha}-amylase$ varied from $1,793\;{\mu}g/min$ g to $159\;{\mu}g/min$ g and those of ${\beta}-amylase$ ranged from $171\;{\mu}g/min$ g to $11\;{\mu}g/min$ g. The protease activities varied from $27.57\;{\mu}g/min$ g to $0.18\;{\mu}g/min$ g. In coli-form bacterial test, positive reactions were appeared in the 50 % of the samples. Numbers of bacteria ranged from $1.3\;{\times}\;10^5\;to\;1.2\;{\times}\;10^9$. Five CCPs were identified; heating, inoculation, cultivation, drying and granulation. Consideration of HACCP system indicated that the pretreatment of raw material, checking of bacterial contamination and stability of enzyme activity during fermentation process were important factors for the quality of Enzyme Foods.
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문제 정의
따라서 관리자로는 작업현장에 상주하는 종사자로 구성하여 모니터링 체계를 구축하였다. 관리기준 이탈시 조 치사항에는 해당 공정이 관리기준에서 벗어났을 때 현장에서 즉각적인 개선조치가 가능하도록 하였다.
그러므로 본 연구에서는 건강보조식품 중 효소식품의 제조공정을 조사하고 제품 표시사항에 적힌 일반성분함량과 실험치의 차이를 비교하였으며 α, β-amylase와 protease 3종류의 효소활성을 측정하고, 미생물 및 아플라톡신의 오염 등을 측정하여 공정상의 문제점을 확인한 후 HACCP(Hazard Anal ysis Critical Control Point)에 적용함으로써 효소식품의 품질 관리 개선 방안을 연구하고자 하였다.
본 연구는 시판 건강보조식품 중 효소식품의 성분을 분석하고 그 제조공정을 조사하여 HACCP system에 근거한 품질관리 개선 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다.
제안 방법
0)을 기질로 하여 조효소액 1 mL을 가한 후 30℃, 20분간 반응시켰다. 0.4 M TCA로 반응을 정지시킨 후 0.4 M Sodium carbonate solution과 Folin solution을 넣어 20분간 발색시킨 후 660nm에서 흡광도를 측정하여 공시험차를 뺀 후 시료 g당, 분당 생성된 tyrosine을 ㎍로 표시하여 protease 활성도를 나타내었으며 tyrosine 함량은 상기 동일한 0.4 M Sodium carbonate solution과 Folin solution의 정색에 의한 검량선으로 산출하였다(5).
2)을 기질로 하여 조효소액 ImL를 가한 후 40℃, 30분간 반응시켰다. 1 N-acetic acid로 반응을 정지시킨 후 0.005% KI+I2 용액 10mL를 넣어 발색시키고 660 nm에서 흡광도를 측정하여 공시험차를 뺀 후 시료 g당, 분 당 분해된 starch를 ㎍로 표시하여 a-amylase 활성도를 나타내었으며 starch함량은 상기 동일한 I2 용액의 정색에 의한 검량선으로 산출하였다.
Aflatoxin 정성실험은 식품공전의 아플라톡신 잠정허용기준 시험법 중 박층크로마토그래피(TLC)에 의한 정성실험법(2)로 측정하였으며 표준 aflatoxin에 상당하는 형광점의 Rf치와 형광강도를 비교하여 유무를 판정하였다.
8) 1mL와 조효소액 1mL을 가한 후 30℃, 30분간 반응시켰다. DNS시약 3 mL 취하여 반응을 정지시킨 후 5분간 중탕하여, 550nm에서 흡광도를 측정하고 공시험차를 뺀 후 시료 g당, 분(分)당 분해된 maltose 를 ㎍으로 표시하여 g-amylase활성도를 나타내었다,
위해분석 및 중요관리점 결정결과를 바탕으로 건강보조식품 중 효소식품군의 제조공정에 대한 관리항목별 관리기준, 모니터링 방법, 관리기준 이탈시 조치사항, 검증방법에 대하여 작성한 예시는 Table 4에 나타내었다. 관리항목에 대한 모니터링 사항은 작업현장에서 관리기준의 이탈시 신속하고 즉 각적으로 개선조치가 이루어질 수 있도록 하는 내용을 중심 으로 그 대상과 방법, 빈도수, 관리자를 각각 구분하여 규정하였다. 따라서 관리자로는 작업현장에 상주하는 종사자로 구성하여 모니터링 체계를 구축하였다.
관리항목에 대한 모니터링 사항은 작업현장에서 관리기준의 이탈시 신속하고 즉 각적으로 개선조치가 이루어질 수 있도록 하는 내용을 중심 으로 그 대상과 방법, 빈도수, 관리자를 각각 구분하여 규정하였다. 따라서 관리자로는 작업현장에 상주하는 종사자로 구성하여 모니터링 체계를 구축하였다. 관리기준 이탈시 조 치사항에는 해당 공정이 관리기준에서 벗어났을 때 현장에서 즉각적인 개선조치가 가능하도록 하였다.
효소식품 제조업체에 대한 원재료 및 제조공정별 위해 분석을 위하여 10개 업체에 대해 방문조사를 실시하였다. 위해 인자는 식품오염 발생인자, 증식인자, 오염발생인자의 특성 및 그 밖의 야기되기 쉬운 위해와 제조공정상의 실수 등의 인자를 고려하여 작성하였으며 중요관리점(critical control point, CCP)의 결정은 위해분석도(decision tree)를 이용하여 결정하였다
위해요인을 분석하기 위해 실시한 위해관련자료와 제조공정 검토 및 위생관리실태 파악 결과를 토대로 위해요 인을 작성하였다. 위해요인들을 조사하기 위해 우선 제조공 정도(Fig. 1)를 작성하였으며 조사된 위해요인들은 원재료와 제조공정별로 나누어 생물학적, 화학적, 물리학적 요인으로 구분하였다. 효소식품의 원재료로부터 발생 가능한 위해요인 은 원료의 저장 중의 부적절한 온도 및 습도관리와 대장균군 오염 및 이물혼입 가능성이 있었다.
위해분석 및 중요관리점에 관한 검정결과는 Table 4에 나타내었다. 위해요인을 분석하기 위해 실시한 위해관련자료와 제조공정 검토 및 위생관리실태 파악 결과를 토대로 위해요 인을 작성하였다. 위해요인들을 조사하기 위해 우선 제조공 정도(Fig.
본 연구는 시판 건강보조식품 중 효소식품의 성분을 분석하고 그 제조공정을 조사하여 HACCP system에 근거한 품질관리 개선 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다. 실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성 분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다.
2X109로 큰 차이를 보이고 있어 효소활성을 위해 저온살균공정을 거치는 이들 제품의 위생적 관리가 시급함을 알 수 있었다. 이에 따라 위해요소 중점 관리기준(HACCP)을 작성하여 효소식품의 품질향상을 위한 관리지침을 수립하였다.
효소식품 제조업체에 대한 원재료 및 제조공정별 위해 분석을 위하여 10개 업체에 대해 방문조사를 실시하였다. 위해 인자는 식품오염 발생인자, 증식인자, 오염발생인자의 특성 및 그 밖의 야기되기 쉬운 위해와 제조공정상의 실수 등의 인자를 고려하여 작성하였으며 중요관리점(critical control point, CCP)의 결정은 위해분석도(decision tree)를 이용하여 결정하였다
대상 데이터
시중에 판매되고 있는 효소식품 중 판매량이 큰 제품을 선별하여 식품공전상에 분류되어 있는 곡류, 배아, 과 · 채류, 기타 효소식품의 4가지 효소식품군 12개 제품을 백화점 및 대리점에서 구입하였다.
이론/모형
Blue value의 변법인 片倉健二 등(3)의 방법에 따라 1% 가용성 전분액(pH 5.2)을 기질로 하여 조효소액 ImL를 가한 후 40℃, 30분간 반응시켰다. 1 N-acetic acid로 반응을 정지시킨 후 0.
수분은 105℃ 직접건조법, 조지방은 ethyl ether을 이용한 Soxhlet 추출법, 조단백은 nicro-KjekkihP법(N×6.25), 회분은 60CTC의 직접회화법으로 각각 정량하였다(2).
식품공전에 의거하여 최확수법에 의하여 시험하였다 (2).
일반세균수의 측정을 위하여 표준한천배지 (Plate Count Agar, Difco Lab, USA)를 사용하였으며 식품공전에 의거하여 혼합 희석배양법에 의하여 시험하였다(2).
성능/효과
에 대한 TLC 정성실험결과는 Table 3에 나타내었다. Aflatoxin B1에 대한 TLC 정성실험결과, 12개의 시료 중 3개의 시료인 B사, D사의 곡류효소와 F사의 기타효소에서 양성반응을 나타내었다. AfHatoxin의 정성실험은 HPLC 등의 정량실험으로 다시 확인되어야 하나 상기결과는 재확인 실험을 하지 않은 것이다.
중요관리점(CCP)으로 결정된 공정은 살균, 접종, 배양, 건조, 성형공정이 해당되었다. 건강보조식품 중 효소식품의 제조공정은 살균공정 이후 발생된 미생물 오염을 재처리 할 수 있는 2차 살균공정이 없으며, 살균공정 이후 효소의 활성 을 유지시킬 수 있는 비교적 낮은 온도에서 배양하면서 외부로부터의 미생물 혼입을 방지해야하기 때문에 제조시 매우 주의를 요하는 공정임을 알 수 있었다.
18 ㎍/min · g으로 나타나 단지 α-amylase와 protease의 활성이 양성일 경우 적합판정을 내리는 현 공전상의 규정에 문제가 있음을 알 수 있었다. 또한 규정상 대장균군에 대하여 음성이여야 함에도 불구하고 효소식품의 반수가 대장균군에 양성으로 나타났으며 일반세균수에 있어서도 1.3X105-1.2X109로 큰 차이를 보이고 있어 효소활성을 위해 저온살균공정을 거치는 이들 제품의 위생적 관리가 시급함을 알 수 있었다. 이에 따라 위해요소 중점 관리기준(HACCP)을 작성하여 효소식품의 품질향상을 위한 관리지침을 수립하였다.
시판되는 효소 및 효모식품의 일반세균수 측정결과는 Table 3에 나타난 바와 같다. 발효에 의해 제조된 시료인 효소식품들의 세균수는 105-109 CFU/g의 결과를 나타내었으며 앞선 대장균군 실험결과와 비교할때 107 이상의 총 세균수를 가지면서 대장균이 검출되지 않은 경우는 낮은 온도에서 위생적으로 가공된 제품으로 판단 되었다.
시판 효소제품의 α-amylase의 활성은 159-1793 ㎍/min · g 로 나타나 각 제품별로 값의 차이가 11배 이상의 큰 차이를 나타냈으며 기타효소 및 과채류 효소식품이 타군의 제품보다 높은 oc-amylase의 활성도를 나타내었다. 효소식품의 α- amylase의 활성을 장류제조시 사용되는 koji에서의 활성과 비교해보면, 효소식품의 a-amylase의 활성은 koji에서 a-amylase 활성 이 최고치를 보이는 배양 2일째의 4908㎍/g보다 1/3~1/30 수준임을 알 수 있었다(11).
7% 함량으로 나타나 효소식품의 대부분을 탄수화물이 차지하는 것으로 나타났다. 식품공전상에서 효소식품의 조단백질 함량은 10% 이상으로 규정되어 있으며 실험에 의해 측정된 단백질 함량은 12.6~19.6%로 12개 제품 모두 규격에 적합한 것으로 나타났다. 효소식품군의 조지방 함량은 0.
이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다. 실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성 분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다. 효소식품의 가장 큰 유효성으로 알려진 효소활성의 측정 결과에서도 α- amylase의 경우, 최고 1793 ㎍/min · g에서 최저 159 ㎍/mi · g으로 커다란 편차를 보였으며, β-amylase의 경우, 최고 171 ㎍/min · g와 최저 11 ㎍/min · g, 그리고 protease이 경우 최고 27.
이상에서 살펴본 결과에서 나타난 바와 같이 효소식품의 가장 큰 유효성은 미생물의 발효과정을 통해 생성된 효소들이 소화흡수에 도움을 주는 것이라고 광고됨과는 달리 제품마다 효소활성의 차이가 큰 것으로 나타나 현재의 α-amylase 와 protease의 활성을 정성적으로 규정하는 수준에서 벗어나 적정수준의 효소활성에 관한 기준치 마련이 시급함을 알 수 있었다.
이상의 결과를 종합해보면 효소식품의 일반성분 중 대부분은 탄수화물이 차지하고 있으며 각 제품의 원재료에 따라 단백질, 지방, 회분 등이 특징적으로 차이가 나타났다. 또한 각각의 제품포장에 표시된 함량과 실험치와의 함량차이가 큰 것으로 나타나 이들 제품의 정확한 표기가 요구된다.
효소식품의 원재료로부터 발생 가능한 위해요인 은 원료의 저장 중의 부적절한 온도 및 습도관리와 대장균군 오염 및 이물혼입 가능성이 있었다. 제조공정별 위해요인 분석 결과는 원료의 칭량과 교반과정에서 기구의 비위생적 관리로 인한 미생물의 오염, 불량종균(starter)에 의한 이상발효 및 aflatoxin생성 위험, 냉각, 접종 및 배양과정 중 외부로부터의 미생물 오염, 배양과정 중 효소의 불활성 위험, 건조, 교반, 정제, 포장 및 저장 중 외부로부터의 미생물 오염 등을 꼽을 수 있었다.
0%로 12개 제품 모두 양호한 것으로 나타났다. 탄수화물의 경우, 52.4-69.7% 함량으로 나타나 효소식품의 대부분을 탄수화물이 차지하는 것으로 나타났다. 식품공전상에서 효소식품의 조단백질 함량은 10% 이상으로 규정되어 있으며 실험에 의해 측정된 단백질 함량은 12.
선정된 12종류의 효소식품에 대하여 제품포장에 표시된 일반성분함량과 실제 실험한 분석결과를 Table 1에 나타내었다. 현재 식품공전상에서 효소식품의 수분함량은 10%이하로 규정되고 있으며 실험결과 1.5~7.0%로 12개 제품 모두 양호한 것으로 나타났다. 탄수화물의 경우, 52.
6%로 12개 제품 모두 규격에 적합한 것으로 나타났다. 효소식품군의 조지방 함량은 0.1~16.4%로 나타나 제품별로 큰 차이를 나타냈으며 이중 곡류효소식품의 경우에는 곡류자체의 지방(현미의 경우 2.3g/100g, 율무의 경우 5.4g/100g)으로 인하여 타군의 식품보다 지방의 함량이 많 은 것으로 나타났다. 효소식품의 회분함량은 5.
실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성 분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다. 효소식품의 가장 큰 유효성으로 알려진 효소활성의 측정 결과에서도 α- amylase의 경우, 최고 1793 ㎍/min · g에서 최저 159 ㎍/mi · g으로 커다란 편차를 보였으며, β-amylase의 경우, 최고 171 ㎍/min · g와 최저 11 ㎍/min · g, 그리고 protease이 경우 최고 27.57 ㎍/min · g와 최저 0.18 ㎍/min · g으로 나타나 단지 α-amylase와 protease의 활성이 양성일 경우 적합판정을 내리는 현 공전상의 규정에 문제가 있음을 알 수 있었다. 또한 규정상 대장균군에 대하여 음성이여야 함에도 불구하고 효소식품의 반수가 대장균군에 양성으로 나타났으며 일반세균수에 있어서도 1.
4g/100g)으로 인하여 타군의 식품보다 지방의 함량이 많 은 것으로 나타났다. 효소식품의 회분함량은 5.3~18.5%로 나타났으며 기타효소식품 중 높은 무기질(28.8g/100g)을 함유한 다시마를 주원료로 사용하여 만든 G사와 J사 제품의 회분함량이 높게 나타났다.
후속연구
시판 효소제품의 β-amylase의 활성은 11~171 ㎍/min · g수준으로 나타났다. 현재 식품공전상에서 효소식품에 대한 β-amylase는 규정되어 있지 않지만 실험결과에 나타난 바와 같이 각 제품별로 값의 차이가 15배 이상 큰 것으로 나타나 일정 수준의 기준치가 마련되어야 할 것으로 생각되었다. 장 류의 koji에서 β-ainylase활성이 최고치를 보이는 배양 2일의 값 175 ㎍/min · g과 시료 중 β-amylase의 활성이 가장 큰 제품과의 값의 차이는 유사한 것으로 나타났다(11).
효소식품에는 현미효소가 처음 개발된 이래 각종 영양식품에 대한 효소화가 시도되어 현미효소, 율무효소, 배아효소, 알로에효소, 해조효소 등 많은 효소제품이 생산되고 있는데 이러한 여러 종류의 효소식품은 무엇보다 효소의 활성도와 그 유지에 제품의 특성이 있는 만큼 온도 · 습도 · 공기 조절 등의 효소화 과정(발효. 배양)조건이 매우 까다롭고 엄격히 지켜져야 하며 잡균의 혼입 등 청결조건에 있어서도 예민하게 작용하여 제품생산 후에도 습기나 공기와의 접촉을 차단하는 등의 관리에 주의해야한다. 그러나 현재의 품질규 격은 성분배합기준과 성상, 수분·조단백질함량 및 대장균에 관한 사항만을 규정해 놓았을 뿐 가장 중요한 효소와 관련된 사항으로는 α-amylase와 protease의 활성이 양성반응일 것만을 규정하고 있다(2).
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